Análise do comportamento térmico de um cilindro de laminação

• Autor(a) principal: Molz, Ismael Jorge
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/132683
• topic: Engenharia mecânica; Roller mill; Heat transfer; Numerical simulation

No processo de laminação de aço, os cilindros que conformam o material sofrem desgastes constantes, devido ao aquecimento contínuo provocado pelas barras em processamento. Esse desgaste interfere na vida útil do cilindro. Devido ao grande custo desses cilindros no processo de laminação, um melhor entendimento do comportamento térmico deles durante a sua produção é essencial para otimizar os parâmetros utilizados no sistema de refrigeração e assim aumentar a sua vida útil. Para isso, foi desenvolvido pelo autor deste trabalho, um código numérico, no software Matlab, para a simulação de casos reais de um laminador de aços longos, permitindo a verificação da influência de alguns dos parâmetros do sistema de refrigeração de um cilindro de laminação. Primeiramente o problema foi resolvido em regime estacionário, com o cilindro parado, para verificação do comportamento das condições de contorno impostas no cilindro. Em seguida, simulações em regime transiente foram desenvolvidas para dois casos distintos. No primeiro caso verificou-se a influência da temperatura dos jatos de água na refrigeração do cilindro evidenciando que a redução da temperatura da água em 5 °C diminui a temperatura superficial do cilindro em média de 4 °C. No segundo caso verificou-se a influência do ângulo de cobertura das cintas de refrigeração, mostrando agora, que com o aumento, em 30°, do ângulo de cobertura dos jatos de água, a temperatura superficial do cilindro tem uma redução de 60 °C em média. O código desenvolvido demonstrou um bom comportamento e convergência das soluções propostas com o refinamento das malhas geométrica e temporal. Com o código computacional desenvolvido e os resultados encontrados, é possível realizar melhorias na indústria com baixo investimento, por serem soluções simples e de grande eficiência, como foi demonstrado na situação do aumento do ângulo de cobertura dos jatos de água.